徐中亞 鄭慧 劉貝 周旺 (安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，安徽 合肥 230022)

培美曲塞+順鉑是一種廣泛使用的化學(xué)抗癌藥物，但由于其具有劑量依賴性的心臟毒性〔1〕，因此臨床應(yīng)用受到阻礙〔2〕。以往研究表明，約57%的化療藥物治療的患者會(huì)出現(xiàn)不同程度的心肌功能損害，16%～20%的患者預(yù)后不良，最終發(fā)生充血性心力衰竭〔3〕。因此，早期檢測(cè)化療藥物導(dǎo)致的心肌毒性是必要的，并可早期提供藥物保護(hù)以預(yù)防充血性心力衰竭的發(fā)生。實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)結(jié)合了三維成像和斑點(diǎn)跟蹤技術(shù)，三維成像可以從任何空間角度提供心臟結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)三維圖像，并評(píng)估心臟的體積和質(zhì)量，從而避免了幾何假設(shè)。斑點(diǎn)追蹤通過跟蹤超聲窗口內(nèi)的自然聲反射和干涉圖樣來分析運(yùn)動(dòng)的圖像處理算法，它解決了組織多普勒成像的角度依賴性。兩者結(jié)合可用于分析心肌的三維空間運(yùn)動(dòng)，并可提供新的變形參數(shù)(應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)、扭曲等)，檢測(cè)心肌的功能更為準(zhǔn)確，可作為一種測(cè)量亞臨床心臟毒性的工具〔4〕。因此，本研究旨在用三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)估化療藥物治療的肺癌患者左室心肌的應(yīng)變及扭轉(zhuǎn)的改變，為臨床早期藥物干預(yù)提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象 選擇2017年12月至2019 年4月入住安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科的50例非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者隨訪觀察，其中女28例，男22例，年齡44～76〔平均(58.2±6.2)〕歲。化療方案為培美曲塞(500 mg/m2)+順鉑(75 mg/m2)，治療6個(gè)周期，每個(gè)周期21 d?；颊呔唇邮芷渌募《拘运幬?、放療或心臟保護(hù)措施。并排除以下患者：①瓣膜性心臟病史；②嚴(yán)重心律失常；③先天性心臟病史；④嚴(yán)重高血壓；⑤既往有心力衰竭和(或)冠狀動(dòng)脈疾病史;⑥超聲圖像不清晰的患者。

1.2研究?jī)?nèi)容

1.2.1儀器與方法 使用GE ViVid E9彩色多普勒超聲和2.5 MHz M5S探頭，頻率1.7～3.3 MHz的4V-D 容積探頭。配備 Echo PAC 110在線分析軟件。患者左側(cè)臥位，心電監(jiān)護(hù)，平靜呼吸，采用M5S探頭常規(guī)超聲掃查。采用4V-D容積探頭采集三維數(shù)據(jù)。分別在化療前、化療中(3個(gè)周期后)和化療后(6個(gè)周期后)時(shí)測(cè)定患者常規(guī)超聲參數(shù)及三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù)。

1.2.2常規(guī)超聲參數(shù) 在左心室的長(zhǎng)軸上測(cè)量舒張末期左心室內(nèi)徑(LVIDd)，室間隔厚度(IVSd)，舒張末期左心室后壁厚度(LVPWd)，使用改進(jìn)的雙平面Simpson方法測(cè)量患者的左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。每個(gè)參數(shù)測(cè)量3次并取平均值。

1.2.3左心室三維斑點(diǎn)追蹤參數(shù) 將圖像幀頻調(diào)整為大于40%心率，并在心尖四腔心切面采集圖像，讓患者屏住呼吸并開啟“4D”，在圖像清晰的情況下，儲(chǔ)存3個(gè)心動(dòng)周期的超聲圖像。啟動(dòng)機(jī)上分析軟件，通過軟件自動(dòng)分析，計(jì)算出左心室整體面積應(yīng)變(GAS)、左心室整體縱向應(yīng)變(GLS)、扭轉(zhuǎn)角度峰值(TWIST)、心肌運(yùn)動(dòng)指數(shù)(MPI)及隨之得到的17節(jié)段牛眼圖〔5〕。

1.3統(tǒng)計(jì)分析 使用SPSS23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析、LSD-t檢驗(yàn)、多個(gè)獨(dú)立樣本非參數(shù)檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征(ROC)曲線。

2 結(jié) 果

2.1化療前、中、后患者常規(guī)參數(shù)比較 化療不同時(shí)間患者LVIDd、IVSd、LVPWd差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?；颊呋熀驦VEF顯著低于化療前及化療中(P<0.05)。見表1。

2.2化療不同時(shí)間患者三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù)比較 與化療前相比，患者化療中及化療后GAS、TWIST、GLS、MPI明顯降低(P<0.05)。見表1。

時(shí)間常規(guī)參數(shù)LVIDd(mm)IVSd(mm)LVPWd(mm)LVEF(%)三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù)GAS(%)TWIST(°)GLS(%)MPI(%×°)化療前43.64±1.578.64±0.857.56±0.5864.96±1.951)35.20±3.081)13.11±1.251)20.10±1.911)261.89±19.761)化療中43.24±1.428.72±0.837.58±0.6164.42±1.8731.00±3.0811.58±1.0218.40±1.39213.09±23.70化療后43.60±1.408.66±0.807.58±0.6463.36±1.8425.46±3.2810.37±0.2316.30±1.92171.20±40.38F值1.1270.1260.0189.300120.2868.8358.53119.63P值0.3270.8810.982<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

2.3三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù) ROC 曲線下面積(AUC)比較 MPI、GAS、TWIST、GLS AUC分別為0.953、0.837、0.812、0.758，MPI曲線下面積最大，診斷的準(zhǔn)確性較高。以Yoden指數(shù)計(jì)算每個(gè)應(yīng)變參數(shù)的截?cái)嘀?，GAS 的截?cái)嘀禐?31.50%，敏感性為90%，特異性為68%;TWIST 的截?cái)嘀禐?3.10%，敏感性為62%，特異性為94%; GLS的截?cái)嘀禐?19.50%，敏感性為58%，特異性為80%; MPI的截?cái)嘀禐?235.75%，敏感性為96%，特異性為90%。

圖1 三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù)ROC曲線

3 討 論

超聲心動(dòng)圖已成為評(píng)價(jià)心肌功能障礙的首選方法。LVEF評(píng)價(jià)左室收縮功能在臨床上廣泛應(yīng)用，然而LVEF的降低不能反映亞臨床心臟收縮功能變化，參數(shù)的降低具有遲發(fā)性〔6〕。所以當(dāng)LVEF在正常范圍內(nèi)時(shí)，心肌功能也可能已經(jīng)受到影響。因此在化療藥物治療后心臟功能障礙，LVEF在早期監(jiān)測(cè)中的敏感性較低，需要新的超聲技術(shù)檢測(cè)早期化療藥物對(duì)心臟的毒性作用。組織多普勒成像具有角度依賴性〔7〕，所以其只能測(cè)量縱向應(yīng)變及應(yīng)變率即聲束平行方向上的應(yīng)變及應(yīng)變率。三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)無角度依賴性并且可以檢測(cè)心肌各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。因此可使用三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，根據(jù)三維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù)觀察肺癌患者化療后左室心肌運(yùn)動(dòng)及應(yīng)變的變化。

由于心肌纖維具有多層螺旋狀排列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，心肌運(yùn)動(dòng)具有復(fù)雜的螺旋扭轉(zhuǎn)特性。同時(shí)心肌活動(dòng)可以在三個(gè)方向發(fā)生：縱向、徑向、環(huán)向。肌節(jié)的收縮沿著肌纖維發(fā)生，由于心肌纖維排列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以主動(dòng)收縮只是縱向和環(huán)向的，而徑向增厚不是主要現(xiàn)象。

由于MPI=TWIST×GLS，可同時(shí)反映心肌的扭轉(zhuǎn)和縱向應(yīng)變。心內(nèi)膜下心肌纖維與心外膜下心肌纖維主要是縱向排列，因此主要與心臟的縱向運(yùn)動(dòng)相關(guān)。由于化療藥物在心肌內(nèi)膜毛細(xì)血管網(wǎng)處的濃度較高且停留時(shí)間較長(zhǎng)，分解產(chǎn)生自由基對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及心肌細(xì)胞損傷較大。同時(shí)心內(nèi)膜下心肌纖維對(duì)心肌缺血更敏感和脆弱，因此易受早期缺血的影響〔8〕。Wang等〔9〕的研究也表明，在臨床癥狀和LVEF下降之前，縱向功能會(huì)早期惡化。根據(jù)螺旋心肌帶理論〔10〕及既往研究結(jié)果和模型認(rèn)為左心室扭轉(zhuǎn)作為評(píng)價(jià)左心功能的良好指標(biāo)〔11〕，也是反映收縮期功能變化的敏感指標(biāo)〔12〕。心臟的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是在各層心肌纖維共同作用下產(chǎn)生的。左心室扭轉(zhuǎn)同時(shí)受到肌節(jié)牽拉的形變程度、心肌纖維的運(yùn)動(dòng)角度和縮短程度及心肌收縮力和順應(yīng)性等因素的共同影響〔13〕。同時(shí)心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可引起軸向和環(huán)向變形。扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在心內(nèi)膜下比在心外膜下更為明顯〔14〕。所以心內(nèi)膜下心肌纖維對(duì)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)影響較大。因此，MPI檢測(cè)化療藥物導(dǎo)致的心臟早期應(yīng)變和運(yùn)動(dòng)的改變準(zhǔn)確性較高、較敏感。研究的局限性：隨訪的樣本量少，隨訪周期不長(zhǎng)。沒有對(duì)肺癌患者化療藥物治療可能導(dǎo)致左心室局部室壁運(yùn)動(dòng)異常和機(jī)械不同步進(jìn)一步研究。

綜上所述，三維斑點(diǎn)追蹤成像及其產(chǎn)生的參數(shù)可重復(fù)性強(qiáng)，方便、省時(shí)，可很好地了解心肌運(yùn)動(dòng)和應(yīng)變的亞臨床改變，預(yù)測(cè)肺癌患者化療后的早期心肌損害和左心室毒性。